package com.cfwx.datastructure.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 快速排序
 * （1） 分治法的基本思想
 *　分治法的基本思想是：将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题，然后将这些子问题的解组合为原问题的解。
 *
 *（2）快速排序的基本思想
 *　设当前待排序的无序区为R[low..high]，利用分治法可将快速排序的基本思想描述为：
 *①分解： 
 *在R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot)，以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high]，并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字pivot.key，右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key，而基准记录pivot则位于正确的位置(pivotpos)上，它无须参加后续的排序。
 * 注意：
 *　划分的关键是要求出基准记录所在的位置pivotpos。划分的结果可以简单地表示为(注意pivot=R[pivotpos])：
 *　R[low..pivotpos-1].keys≤R[pivotpos].key≤R[pivotpos+1..high].keys  其中low≤pivotpos≤high。
 *②求解： 
 *　 通过递归调用快速排序对左、右子区间R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。
 *③组合： 
 *　因为当"求解"步骤中的两个递归调用结束时，其左、右两个子区间已有序。对快速排序而言，"组合"步骤无须做什么，可看作是空操作。
 *
 */
public class QuickSort {

	//快速排序算法
	public void MyQuickSort(int[]r,int low,int high){
		int pivotpos; //划分后的基准记录的位置
		if(low<high){//仅当区间长度大于1时才须排序
			pivotpos=partition(r,low,high); //对R[low..high]做划分
			MyQuickSort(r,low,pivotpos-1); //对左区间递归排序
			MyQuickSort(r,pivotpos+1,high); //对右区间递归排序
		}
	}


	//划分算法
	/**
	 * （1） 简单的划分方法
	 *　  第一步：(初始化)设置两个指针i和j，它们的初值分别为区间的下界和上界，即i=low，i=high；选取无序区的第一个记录R[i](即R[low])作为基准记录，并将它保存在变量pivot中；
	 *　  第二步：令j自high起向左扫描，直到找到第1个关键字小于pivot.key的记录R[j]，将R[j])移至i所指的位置上，这相当于R[j]和基准R[i](即pivot)进行了交换，
	 *  使关键字小于基准关键字pivot.key的记录移到了基准的左边，交换后R[j]中相当于是pivot；然后，令i指针自i+1位置开始向右扫描，直至找到第1个关键字大于pivot.key的记录R[i]，
	 *  将R[i]移到i所指的位置上，这相当于交换了R[i]和基准R[j]，使关键字大于基准关键字的记录移到了基准的右边，交换后R[i]中又相当于存放了pivot；接着令指针j自位置j-1开始向左扫描，
	 *  如此交替改变扫描方向，从两端各自往中间靠拢，直至i=j时，i便是基准pivot最终的位置，将pivot放在此位置上就完成了一次划分。
	 */
	public  int partition(int[] r,int i,int j)
	{//调用Partition(R，low，high)时，对R[low..high]做划分，
		//并返回基准记录的位置
		int pivot=r[i]; //用区间的第1个记录作为基准 '
		while(i<j){ //从区间两端交替向中间扫描，直至i=j为止
			while(i<j&&r[j]>=pivot) //pivot相当于在位置i上
				j--; //从右向左扫描，查找第1个关键字R[j]小于pivot的记录
			if(i<j) //表示找到的R[j]的关键字<pivot.key
				r[i++]=r[j]; //相当于交换R[i]和R[j]，交换后i指针加1
			while(i<j&&r[i]<=pivot) //pivot相当于在位置j上
				i++; //从左向右扫描，查找第1个关键字大于pivot.key的记录R[i]
			if(i<j) //表示找到了R[i]，使R[i].key>pivot.key
				r[j--]=r[i]; //相当于交换R[i]和R[j]，交换后j指针减1
		} //endwhile
		r[i]=pivot; //基准记录已被最后定位
		return i;
	} //partition 


	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		int[] mySeq ={11,888,33,129,66,4,34,123,345,3,1};
		QuickSort qs = new QuickSort();
		//qs.MyQuickSort(mySeq,0,mySeq.length-1);
		Arrays.sort(mySeq);
		for(int k=0;k<mySeq.length;k++){
			System.out.print(mySeq[k]+" ");
		}
		System.out.println();

	}

}
